Đề thi giữa học kì 2 Hóa 11 Chân trời sáng tạo - Đề 2

Để có thể tham gia cả 4 phản ứng: Phản ứng cháy trong oxygen, phản ứng cộng bromine, phản ứng cộng hydrogen (xúc tác Ni, t^o), phản ứng thế với dung dịch AgNO₃/NH₃ thì chất đó cần có liên kết ba đứng đầu mạch trong phân tử.

⇒ Chỉ có acetylene thỏa mãn.

Phương trình hóa học:

3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3C₂H₄(OH)₂ + 2MnO₂↓ + 2KOH

⇒ Oxi hóa ethylene bằng dung dịch KMnO₄ thu được sản phẩm là: MnO₂, C₂H₄(OH)₂, KOH.

Chỉ các ank–1–yne mới tác dụng được với AgNO₃/NH₃.

Vậy trong số các alkyne có công thức phân tử C₅H₈ chỉ có 2 chất có thể tác dụng được với AgNO₃/ NH₃ là:

CH≡C–CH₂–CH₂–CH₃

CH≡C–CH(CH₃)–CH₃

Hai hợp chất trên là đồng phân mạch carbon.

Theo quy tắc Marcovnikov thì sản phẩm chính khi cộng hợp HCl vào propene là:  CH₃CHClCH₃.

Khi đun nóng toluene với dung dịch KMnO₄ thì xảy ra hiện tượng dung dịch KMnO₄ bị mất màu. 

C₆H₅CH₃ + 2KMnO₄ → C₆H₅COOK + KOH + 2MnO₂ + H₂O

Do tỉ lệ mol phản ứng là 1 : 1 nên:

CH₃-CH₃ + Cl₂ → CH₃-CH₂-Cl + HCl

Đốt cháy Y cũng chính là đốt cháy X.

- Bảo toàn nguyên tố C:

n_CO2 = 2.n_C2H2 + 2.n_C2H4 + 2.n_C2H6 = 2.0,1 + 2.0,15 + 2.0,2 = 0,9 mol

⇒ m_CO2 = 39,6 gam

- Bảo toàn nguyên tố H:

n_H2O = n_C2H2 + 2.n_C2H4 + 3.n_C2H6 + n_H2 = 1,3 mol

⇒ m_H2O = 23,4 gam

Các alkene có đồng phân hình học khi mỗi nguyên tử carbon của liên kết đôi liên kết với hai nguyên tử, nhóm nguyên tử khác nhau.

⇒ Chỉ alkene Y có đồng phân hình học.

Thể khí: methane, ethylene, acetylene.

Thể lỏng: benzene, toluene.

Thể rắn: naphthalene.

Đánh số trên vòng benzene sao cho tổng chỉ số các nhánh là nhỏ nhất 

1-ethyl-2-methylbenzene 

Các chất khí gây hiệu ứng nhà kính điển hình là CO₂ và CH₄.

Thức ăn của bò là các chất xơ khó tiêu nên chúng phải ợ thức ăn đã phân hủy một phần trong dạ cỏ trở lại miệng để nhai lại. Cùng với thức ăn, bò còn ợ ra khí thải được tạo ra tại ngăn dạ dày kể trên. Theo ước tính, mỗi ngày một con bò “xả” vào bầu khí quyển khoảng 250 - 300 lít methane. Khí thải từ miệng một con bò gây hại cho môi trường tương đương khí thải của một chiếc xe hơi phân khối lớn. 

Sơ đồ phản ứng:

Gọi số mol C₃H₈ phản ứng là x (mol)

C₃H₈  CH₄ + C₂H₄

Theo phương trình hóa học:

n_CH4 = n_C2H4 = n_C3H8(pứ) = x (mol)

Ta có Y gồm: CH₄ (x mol) và C₃H₈ dư ((0,1 – x) mol)

Khi số nguyên tử carbon tăng, tương tác van der Waals giữa các phân tử alkane tăng, dẫn đến nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của các alkane nói chung cũng tăng.

n_CO2 = 0,775

Gọi công thức chung của A và B là C_nH_{2n – 6} (n ≥ 6):

       C_nH_{2n – 6} + (4n– 3)/2 O₂ nCO₂ + (n – 3) H₂O

mol:                  ←             0,775

⇒ n = 7,75 

Theo bài ra ta có: A, B đều là đồng đẳng kế tiếp thuộc dãy của benzene

⇒ A và B lần lượt là C₇H₈ và C₈H₁₀.

Các công thức phân tử của arene là C₇H₈, C₁₀H₈, C₈H₈.

Arene có nhóm thế no, có công thức chung là C_nH_2n-6 (n ≥ 6) ⇒ Ứng với số C là 11, ta có công thức của arene có nhóm thế no là C₁₁H₁₆. Vậy một arene ứng với số C là 11, số H tối đa là 16.

Ở công thức C₈H₁₆, ta thấy số H là 18, do đó không hợp lý.

Phương trình phản ứng trùng hợp:

nCH₂=CH₂ (-CH₂-CH₂-)_n

Theo đề bài ta có:

⇒ M_Y = 216 

 Ta có: M_X = M _Y – 2.M_Br

⇒ M_X = M_Y – 2.M_Br =216 - 160 = 56 gam/mol

 Vậy  X chính là C₄H₈ 

Khi X phản ứng với HBr thì thu được hai sản phẩm hữu cơ khác nhau

Vậy công thức thỏa mãn but-1-ene.

CH₂=CH-CH₂-CH₃ + HBr → CH₃-CHBr-CH₂-CH₃

CH₂=CH-CH₂-CH₃ + HBr→ BrCH₂-CH₂-CH₂-CH₃ 

Gọi n_CaC2 = x mol; n_Ca = y mol

⇒ m_{hh X} = 64x + 40y = 12,4              (1)

Phương trình phản ứng:

       CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂

mol: x              →                            x

        Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

mol: y            →                        y

⇒ n_{hh Y} = x + y = 0,25                      (2)

Từ (1) và (2) ⇒ x = 0,1; y = 0,15

⇒ n_Ag2C2 = n_C2H2 = 0,1 mol

⇒ m_{kết tủa} = 24 gam

Methane không làm mất màu dung dịch nước bromine.

Ta có thấy nguyên tử carbon có đánh dấu (*) liên kết trực tiếp với 3 nguyên tử carbon khác.

⇒ Nguyên tử carbon (*) có bậc III.

Chất X làm nhạt màu nước bromine ⇒ trong X có liên kết bội.

Lại có M_X = 56 ⇒ Quan sát đáp án ta có X là CH₃-CH₂-CH=CH₂.

M_X = 0,4.58 = 23,2 ⇒ m_X = 0,6.23,2 = 13,92 g

Bảo toàn khối lượng ta có m_X = m_C4H10 = 13,92 (g)

Do đó 0,6 mol X được tạo từ 0,24 mol C₄H₁₀.

n_X – n_C4H10 = n_H2 = 0,6 – 0,24 = 0,36 mol

Khi X tác dụng với dung dịc Br₂ thì:

n_Br2 = n_H2 = 0,36 mol

Khi số nguyên tử carbon trong alkane tăng, tương tác van der Waals giữa các phân tử alkane tăng, dẫn đến nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của các alkane nói chung cũng tăng.

⇒ Alkane có nhiệt độ sôi thấp nhất là alkane có số carbon nhỏ nhất: methane

Công thức phân tử của anthracene là C₁₄H₁₀.

Phương trình phản ứng:

C₄H₁₀ CH₄ + C₃H₆

Khí thoát ra là ethane ⇒ V_ethane = 1,4874 (lít)

⇒ V_ethylene = 7,437 – 1,4874 = 5,9496 (lít)

Thành phần % thể tích của ethylene:

Bảo toàn khối lượng ta có: m_C2H2 + m_H2 = m_Y = m_Z + m_{bình tăng}

⇒ 0,06.26 + 0,04.2 = m_{bình tăng} + 0,02.0,5.32

⇒ m_{bình tăng} = 1,32 gam

Sơ đồ phản ứng:

Y tác dụng với AgNO₃/NH₃:

      C₂H₂ + 2AgNO₃ + 2NH₃→ C₂Ag₂ + 2NH₄NO₃

mol: 0,05            ←                    0,05

⇒ n_{C2H2 dư} = 0,05 mol

Khí đi ra khỏi bình là C₂H₄, C₂H₆, H₂.

⇒ n_C2H4 = n_{Br2 phản ứng} = 0,1 mol

Khí Z gồm: C₂H₆ và H₂

Bảo toàn C: n_C2H6 = .n_CO2 = 0,05 mol

Bảo toàn H: n_H2O = 3.n_C2H6 + n_H2 ⇒ n_H2 = 0,25 – 3.0,05 = 0,1 mol

Bảo toàn nguyên tố C trong hỗn hợp X:

n_{C2H2 ban đầu} = n_{C2H2 dư} + n_{C2H2 p/ứ} = n_{C2H2 dư} + n_C2H4 + n_C2H6

⇒ n_{C2H2 bđ} = 0,05 + 0,1 + 0,05 = 0,2 mol

n_{H2 bđ} = n_{H2 p/ứ} + n_{H2 dư} = n_C2H4 + 2.n_C2H6 + n_{H2 dư} = 0,3 mol

⇒ V = (0,2 + 0,3).24,79 = 11,2 (l)

Alkane là phân tử không phân cực nên tan tốt trong các dung môi không phân cực.

Ví dụ: benzene. 

Theo bài ra ta có:

M_X = 9.2 = 18; M_Y = 11,25.2 = 22,5

Gọi số mol của C₃H₆ và H₂ trong hỗn hợp ban đầu là x và y. Chọn 1 mol hỗn hợp ta có hệ:

Phương trình hóa học:

       C₃H₆ + H₂ → C₃H₈

mol:  a         a           a 

Bảo toàn khối lượng ta có: m_X = m_Y

⇒ 18.1 = 22,5.n_Y ⇒ n_Y = 0,8 mol

⇒ a = 1 – 0,8 = 0,2 mol

Phương trình phản ứng:

C₆H₆ + 3Cl₂  C₆H₆Cl₆

Sản phẩm của phản ứng là C₆H₆Cl₆.

n_nitrobenzene = 100 (mol)

Phương trình hóa học:

      C₆H₆ + HONO₂ → C₆H₅NO₂ + H₂O

mol: 100               ←        100

Khối lượng benzene cần dùng điều chế là:

m_benzene = 100.78 = 7800 (gam) = 7,8 kg

Đánh số các nguyên tử carbon từ đầu gần liên kết 3 hơn:

⁽¹⁾CH≡⁽²⁾C-⁽³⁾CH(CH₃)-⁽⁴⁾CH₃

⇒ Tên gọi của alkyne là 3-methylbut-1-yne.

n_CO2 = 0,35 (mol); n_H2O = 0,55 (mol)

Bảo toàn nguyên tố O:

2.n_O2 = 2.n_CO2 + n_H2O

⇒ 2x = 0,35.2 + 0,55 ⇒ x = 0,625

Thể tích không khí cần dùng là nhỏ nhất ⇒ oxygen trong không khí phản ứng vừa đủ.

⇒ V_{O2 (đkc)} = 0,625.24,79 ≈ 15,5 lít

⇒ V_{KK (đkc)} = 5.15,5 = 77,5 lít

Trong công nghiệp, alkane được khai thác, chế biến từ khí thiên nhiên, khí đồng hành, dầu mỏ

Propyne: CH≡C–CH₃

⇒ Trong propyne có 2 liên kết π và 6 liên kết σ.

Alkane là hydrocarbon mạch hở, chỉ chứa liên kết đơn trong phân tử và có công thức chung là C_nH_2n+2 (n ≥ 1).

⇒ Chất thuộc dãy đồng đẳng của alkane là CH₃–CH₃.

 Phương trình phản ứng

CH≡C-CH₃ + H₂ (dư) CH₃CH₂CH₃ (X);

CH≡C-CH₃ + H₂  CH₂=CHCH₃ (Y).

Dẫn dòng khí gồm acetylene và ethylene lần lượt đi vào ống nghiệm đựng dung dịch AgNO₃/NH₃ ở điều kiện thường có acetylene phản ứng tạo thành kết tủa màu vàng nhạt là AgC≡CAg. Ethylene không phản ứng thoát ra ngoài.

Phương trình phản ứng:

CH≡CH + 2AgNO₃+ 2NH₃ → AgC≡CAg + 2NH₄NO₃